Eléments de la météorologie aux Antilles - Jean-Noel DEGRACE, Responsable Météo-France Martinique
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Eléments de la météorologie aux Antilles Jean-Noel DEGRACE, Responsable Météo-France Martinique Octobre 2016
PLAN 1- Un peu de climatologie 2- Généralité sur les éléments qui pilotent la météo des Antilles 3- la Z.I.C et l’anticyclone des Açores 4- Les ondes tropicales 5- Les cyclones tropicaux 6- Les autres perturbations météorologiques
Climat tropical maritime : Saison sèche / Saison des pluies
Le calendrier des saisons (en première approche …)
Saison sèche (« Carême ») : Mi-Janvier / Avril
Saison des pluies (« Hivernage ») : Juin / Novembre
incluant la saison cyclonique
Intersaisons : Mai et Décembre-Mi-Janvier
Pour l’approche climatologique
Le paramètre important : la pluie
Les paramètres secondaires : le vent, la température,
l’ensoleillement/le rayonnement
Le paramètre à oublier …ou presque : la pression atmosphérique
Climat tropical maritime : La pluie Répartition spatiale Pluviométrie moyenne annuelle (en mm=l/m²)
Climat tropical maritime : La pluie Répartition temporelle
Climat tropical maritime : Le vent le régime des alizés … en partie lié à l’anticyclone des Açores
Climat tropical maritime : Le vent Saisonnalité et variation quotidienne liée à la marée barométrique * * Comme l'océan, l'atmosphère est soumise à l'attraction des astres. La pression atmosphérique en un point oscille, présentant deux maximums et deux minimums par jour. C'est la marée barométrique. L'amplitude de cette variation dépend de la latitude : négligeable aux pôles, elle peut atteint plusieurs hectopascals sous les tropiques.
Climat tropical maritime : Les températures Saisonnalité boréale : les mois les plus chauds ne sont pas les plus beaux
Climat tropical maritime : La température de surface de la mer Saisonnalité boréale : les mois les plus chauds ne sont pas les plus beaux
Climat tropical maritime : Les types de nuages prédominants Nuages élevés Nuages moyens Nuages bas
Les grands centres d’actions et éléments prépondérants
En « Carême »
Houles de Nord
Ondes équatorialesLes grands centres d’actions et éléments prépondérants
En « Hivernage »
Ondes équatorialesLa saisonnalité des phénomènes météo aux Antilles
La saison cyclonique
Saison cyclonique
météorologique : début
juin / fin novembre
Saison cyclonique
« administrative » :
mi-juillet / mi-octobre
Pic d’activité sur les
Petites Antilles:
début août / début octobreLa Zone de Convergence Inter-Tropicale (ZIC / ZCIT)
ZIC = Equateur météorologique ou équateur solaire (points au zénith)
Rencontre des alizés de Nord-Est de l’hémisphère Nord et de Sud-Est de l’hémisphère Sud (l’air
chaud et humide des tropiques se dirige vers l’équateur où la force de Coriolis est faible et les
pressions plus basses)
Circulation de Hadley
ZIC : Zone de forts mouvements ascendants+ humidité = Nuages convectifs actifs (pluvio-
orageux)
Ré-équilibre de l’énergie vers la ceinture anticyclonique (Anticyclone des Açores/des Bermudes)La Zone de Convergence Inter-Tropicale (ZIC / ZCIT)
ZIC = Equateur météorologique ou équateur solaire (points au zénith)
Z.I.C.La Zone de Convergence Inter-Tropicale (ZIC / ZCIT) ZIC = Equateur météorologique Oscillation annuelle de part et d’autre de l’équateur ( entre 10°N et 10°S ) , suivant de 2 à 3 mois le mouvement apparent du soleil (points des zénith)
La perturbation « type » de notre région : l’onde tropicale
AEW : Africain Easterly Wave …dans la littérature anglo-saxonne
À ne pas confondre avec ondée tropicale (un grain), ni avec onde de tempête (montée du niveau de la mer)
- Perturbation tropicale « classique » de l’Atlantique Nord, circulant de l’Afrique vers l’Amérique
- Circulation régulière entre juin et novembre (plus d’une cinquantaine par an, séparée de 3 ou 4 jours)
- Activité très variable et fluctuante : Toutes les ondes tropicales n’apportent pas beaucoup de pluies !!!
- Tous les cyclones (presque) menaçant les Petites Antilles naissent à partir d’une onde tropicale
mais toutes les ondes tropicales ne deviennent pas cyclones !!!La perturbation « type » de notre région : l’onde tropicale
La perturbation « type » de notre région : l’onde tropicale Structure
Le cyclone tropical : Vocabulaire et définitions Dans le bassin « Atlantique Nord tropical / Caraïbe / Golfe du Mexique » , Cyclone = perturbation atmosphérique tropicale tourbillonnaire , présentant en surface une circulation fermée des vents autour d ’un minimum de basse pression atmosphérique. Le terme « cyclone » regroupe les dépressions tropicales , les tempêtes tropicales et les ouragans qui se différencient uniquement par la force du vent maximal soutenu sur 1 minute près du centre
Le cyclone tropical : Vocabulaire et définitions
Vents < 60 km/h Vents > 120 km/h
Numéro Nom Nom
Appellations « Atlantique Nord, Caraïbe, Golfe du Mexique
Cat. 1 Cat. 2 Cat. 3 Cat. 4 Cat. 5
120-150 150-180 180-210 210-250 + de 250
km/h km/h km/h km/h km/h
Ouragans majeursLe cyclone tropical : Conditions de formations 1- Une perturbation initiale (onde tropicale pour les cyclones menaçant les Petites Antilles) 2- Une température d ’océan « assez » chaude ( >26/27° sur 50/60m) 3- Une atmosphère humide et instable, favorisant la convection (développement des nuages à forte extension verticale = Cumulonimbus) 4- Une latitude supérieure à 6-8°N (force de Coriolis trop faible près de l’équateur ) 5- Faible cisaillement de vent entre les basses couches et les niveaux plus élevés 6- Circulation d’altitude divergente (proximité de hautes pressions d’altitude )
Le cyclone tropical VS brume de sable
Elément contraire au point 3, apportant
des conditions défavorables aux
cyclogénèses :
l’air sec saharien accompagné de
« brume de sable »
(S.A.L …Saharian Air Layer dans la
littérature anglo-saxone)
Ex : Cyclone Chantal en
2001, noyé dans la brume de
sable accompagnant de l’air
sec et subsident , contraire
aux conditions favorables de
développement ( plus c’est
rouge, plus la brume de
sable est dense)Structure d’un ouragan
L’aléa « cyclone » : Structure d’un ouragan
L’aléa « cyclone » et les aléas imbriqués
Déplacement du cyclone
Œil
Onde de tempête
Mur de l œil
Houle
Cyclonique Vents violents
Fortes pluies
Bandes spiraléesConvergence en périphérie des cyclones
Bandes de pluies intenses en périphérie lointaine d’un cyclone :
France-AntillesProximité de la ZIC et conséquences Lignes de grains (souvent accompagnés de fortes rafales) Remontées de ZIC : le plus souvent, quand la ZIC est proche de l’arc antillais, en 2ème partie de saison des pluies (septembre – octobre)
Le phasage basses-couches / anomalies de tropopause Les développements pluvio-orageux localisés très intenses et de courtes durées ( 1 à 3 heures en général) ou plus durable en fonction de la durée du phasage (6 à 12 heures) 190mm en 4 heures sur le station Grand-Rivière !
Le phasage basses-couches / anomalies de tropopause
Schéma conceptuel
Tp+ Tp+
Tp+
Tp+
600hPa
Tr+Tr+
Tr+
Tr+Les amas instables plus ou moins isolés
Role important de l’effet mer/terre et orographique
Flux généralIntrusions d’éléments des régions tempérées et/ou
subtropicales
Pseudo-fronts froids entre décembre et mai, avec dynamique de haute altitude
Houle de Nord : générée par les vaste dépressions tempérées bien au Nord des Antilles (plusieurs milliers de km), elle
vient de très loin avec des périodes très longues ( 16s et plus donc avec beaucoup d’énergie);
Pour les Petites Antilles, elle est surtout dangereuse
- sur les îles les plus au Nord et directement exposées (Anguilla, St-Martin, St-Barth, BVI )
- quand elle passe coté « Caraïbe », des autres îles, là où le littoral est très vulnérable vu la configuration bathymétrique
et l’absence de protection naturelleLe temps des questions
Supplément « cyclones »
La houle cyclonique
Vagues pas forcément très hautes mais beaucoup plus énergétiques que les vagues d’alizé
(mer du vent), car périodes plus longues
Peut être générée loin de nos îles… se propage ensuite indépendamment d’une
trajectoire du cyclone qui peut rester assez loin de la Martinique
Dépend de l’intensité du cyclone (ouragan surtout) et aussi de sa vitesse de déplacement
Très dangereuse à l’arrivée sur le littoral Caraïbe (mais pas forcément en pleine mer) car
bathymétrie différente de l’Atlantique
littoral non protégé : bien différencier la hauteur des vagues de la houle et la
hauteur des déferlantesLa houle cyclonique...suite
5,6m/??m
Houle 7m/??m
d’Ouest 10,5m/??m
2,6m/3,5m
Houle
d’Est
9,1m/13,3m
DEAN 2007La houle cyclonique...suite
OMAR (oct. 2008) est toujours resté à plus de 300km de la Guadeloupe et 450km de la Martinique. Des vagues
moyennes de l’ordre de 2 à 3 m (avant déferlement) ont causé beaucoup de dégâts sur la façade Caraïbe des Petites
Antilles …9 ans après la houle destructrice de Lenny en Nov. 1999
Omar, oct 2008
Lenny, nov. 1999 (Hs : 2,5-3m , T : 18-20 sec)Les vents cycloniques Variation très rapide du vent ... ...en direction …en vitesse … par effets locaux : venturi, effets de sommets, … …en spatialisation verticale : Augmentation rapide avec les premiers niveaux d’altitude … en spatialisation horizontale : Maximum souvent au niveau du mur de l’oeil . En théorie , vent supérieur dans les cadrans « Nord » , là ou la vitesse de déplacement s’ajoute aux vents propres du cyclone (sauf cyclone caribéen se déplaçant d’Ouest en Est !)
Les vents cycloniques...suite Variation importante du vent ... ...par effet locaux (relief, venturi, …)
Les vents cycloniques...suite Variation importante du vent ... ...par effet locaux (relief, venturi, …) Exemple récent de l’ouragan GONZALO (Vents mesurés à St-Barth/Météo) les 13 et 14 octobre 2014
Les vents cycloniques...suite
Maximum souvent au niveau du mur de l’oeil
En théorie , vent supérieurs dans les cadrans « Nord » , là ou la vitesse
de déplacement s’ajoute aux vents propres du cyclone ( sauf cyclone caribéen
se déplaçant d’Ouest en Est !)
En pratique, répartition beaucoup plus
complexe
Vents de force tempête parfois à
plus de 250km du centre
1kt = 1 noeud = 1,8 km/hLes vents cycloniques...suite
Profil vertical du vent : brusque augmentation fréquente dans les premières
centaines de mètres d’altitude, surtout près du mur de l’oeil
Crédit : NOAA/NHC
Crédit : NOAA/NHCLes fortes précipitations cycloniques
Différents paramètres et différents seuils ...
1- fortes intensités : 80-100mm par heure ,
« pics » en 6 minutes dépassant 15mm
2- cumuls importants : plus de 200 mm en 12h,
de 300mm en 24-48h
( 1mm = 1 litre d’eau par m² )
pour différentes conséquences ...
1- Crues « éclair » : réponse des rivières en général de type « torrent » très rapide , entre 30 et 60 min.
exception : Bassin de la Lézarde/plaine du Lamentin , réponse de plusieurs heures
2- Inondations non fluviales (points bas des routes ou secteurs, intensités trop fortes pour les écoulements
et évacuations mis en place , ...)
3- Glissements de terrains
4- Coulées de boues
...
en fonction des différentes topographies, urbanisations, types de terrains… et du passé
récent .Les fortes précipitations cycloniques...suite
Les plus intenses sont souvent dans le mur de l’oeil mais heureusement passent assez vite
Les cumuls les plus importants sont aussi dus aux bandes périphériques parfois à plus de
100km du centre qui balayent pendant plus longtemps la même région
Les quantités sont difficiles à mesurer du fait du vent violent …les mesures peuvent sous-
estimer d’au moins 30 à 50% la réalité
Images du
radar de
précipitations
de Martinique
(plus c’est orange-
rouge , plus c’est
intense )Les fortes précipitations cycloniques...suite Hur. TOMAS, 3hours rain accumulation from the radar of Martinique 10-15mm 15-20mm 20-30mm 30-50mm 50-70mm 70-100mm
Les fortes précipitations cycloniques...suite Quelques valeurs record en Martinique ... ( 1mm = 1 litre d’eau au m² )
L’onde de tempête (surcote)
- N’existe que par rapport à la côte et est très dépendant
de la configuration du littoral (vulnérabilité très variable)
- Dû à la variation rapide et forte de la pression atmosphérique mais surtout à
l’accumulation d’eau poussée par les vents violents sur une durée importante
Onde de tempête + Marée astronomique
= Marée de tempête
Vulnérabilité Tempête Our. Cl 1 Our. Cl 2 Our. Cl 3 Our. Cl 4 Our. Cl 5 (Etudes datant de plus de 15 ans, en
\Cyclone cours de révision avec meilleures
Faible 5 à 20 15 à 40 25 à 60 35 à 80 45 à 90 50 à 100 connaissances et méthodologies )
Modéré 15 à 40 30 à 60 50 à 100 70 à 150 90 à 170 100 à 200
Fort 25 à 60 50 à 110 80 à 170 120 à 250 170 à 270 200 à 300
Très Fort 50 à 100 90 à 130 150 à 250 200 à 350 270 à 400 Sup à 300Vous pouvez aussi lire
